JP3168476B2 - イオン性基含有ポリアミドイミド - Google Patents

イオン性基含有ポリアミドイミド

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JP3168476B2
JP3168476B2 JP05508592A JP5508592A JP3168476B2 JP 3168476 B2 JP3168476 B2 JP 3168476B2 JP 05508592 A JP05508592 A JP 05508592A JP 5508592 A JP5508592 A JP 5508592A JP 3168476 B2 JP3168476 B2 JP 3168476B2
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智晴 栗田
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン性基含有ポリア
ミドイミドに関する。特に、コ−ティング剤、塗料、フ
ィルム、繊維、その他の成形物として用いるに際して、
金属に対する接着性や無機粒子の分散性を向上させ、水
に対する分散を容易にし、繊維に対する染色を容易にす
ると共に、それらコ−ティング剤、塗料、フィルム、繊
維、その他の成形物などの耐熱性および機械的性質を向
上させることのできるイオン性基含有ポリアミドイミド
に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリアミドイミドはその耐熱性、機械的
性質が優れているため、コ−ティング剤、塗料、フィル
ム、繊維、その他の成形物など広い分野に利用されてい
る。それと共に、耐熱性や機械的性質を含めて諸特性が
向上したポリアミドイミドが望まれている。
【0003】ポリアミドイミドは、一般に高分子主鎖に
イミド結合とアミド結合とを含み、これらの結合間を芳
香族基や脂肪族基などで連結した化学構造を有してい
る。たとえば、芳香族第一級ジアミンとトリメリット酸
無水物のモノまたはジアシルハライド誘導体から製造さ
れるポリアミドイミド(特公昭42−15637号公
報)は、以下の繰り返し単位を有している。
【0004】
【化4】 ここで、Xは芳香族基を表す。
【0005】また、三塩基酸無水物とジイソシアネート
化合物とから製造されるポリアミドイミド(特公昭44
−19274号公報)は、出発原料を異にして上記の構
造を得ようとするものである。
【0006】さらに、アミド結合に比べてイミド結合の
比率を大きくしたポリアミドイミドとして、芳香族、脂
肪族または脂環族ジイソシアネート化合物と芳香族四塩
基酸二無水物および芳香族三塩基酸無水物とから製造さ
れたポリアミドイミド(特公昭45−38574号公
報)や高分子量のポリアミドイミドを得るべく三価また
は五価の無機ないし有機のリン化合物の存在下で芳香族
三塩基酸、その無水物またはそのエステルと芳香族ジア
ミンとから製造されるポリアミドイミド(特公昭49−
4077号公報)等が従来から知られている。
【0007】しかし、このようなポリアミドイミドは本
質的に線状高分子であるため、熱可塑性を有し、高温で
溶融する問題があった。また、芳香族ポリイミド樹脂に
比較するとガラス転移温度が低く、耐熱性が不足する問
題があった。さらにコ−ティング剤や塗料の樹脂成分と
して使用しようとすると、金属に対する接着性がエポキ
シ系塗料などの汎用塗料に比較して低いとの問題や、無
機粒子などの充填剤の分散性が悪くなるとの問題があっ
た。
【0008】一方、芳香族ポリアミドイミドは、特殊な
溶媒であるN−メチル−2−ピロリドンやジメチルアセ
トアミドなどの非プロトン性極性溶媒にしか溶解しない
ため、コ−ティング剤や塗料に使用した場合、その取り
扱いが困難であり、含窒素溶媒による環境汚染も問題と
なっている。このため、含窒素溶媒でないフェノール系
溶媒に溶解するポリアミドイミド(特開昭58−803
25号公報、特公昭56−17374号公報等)も知ら
れているが、臭気性のため汎用塗料等への利用は困難で
あった。
【0009】さらに、ポリアミドイミド樹脂をN−メチ
ル−2−ピロリドン中で製造すると、樹脂溶液が強い褐
色を呈することから、この溶液を淡色化するために、ア
ミド結合過剰のポリアミドイミド樹脂の分子内にスルホ
ン酸の金属塩を導入し、無水のγ−ブチロラクトンを主
溶媒とするポリアミドイミド溶液(特開平1−2614
23号公報、特開平2−140266号公報)が知られ
ているが、たとえ淡色化したポリアミドイミドを紡糸し
ても染料による染色が困難であるとの問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は芳香族ポリア
ミドイミドが有する上記の問題を解決するためになされ
たもので、耐熱性、金属に対する接着性、充填剤の分散
性に優れ、コ−ティング剤や塗料に使用した場合、環境
汚染も問題とならず、繊維にした場合、染料による染色
が極めて優れているイオン性基含有ポリアミドイミドを
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のイオン性基含有
ポリアミドイミドは、式
【化5】 および、式
【化6】 で表される構造単位からなり、対数粘度が 0.1以上であ
ることを特徴とする。(ただし、Rは3価の芳香族基を
表し、R1 は(i)
【化7】 (ただし、Yは C1 〜 C5 のアルキレン、− O−,−SO
2 −,−CO−,−S −を表す。)、(ii)置換基を含むも
しくは置換されていないビフェニレン基、または(iii)
置換基を含むもしくは置換されていないフェニレン基を
表し、R2 は2価の有機基を表し、かつ、R、R1 また
はR2 の少なくとも1つの基は、カルボン酸塩、リン酸
塩、ホスフォン酸塩、ホスフィン酸塩、スルホン酸塩、
ピリジニウム塩または第4級アンモニウム塩から選ばれ
た少なくとも1種の塩を含み、前記塩を含む基は、R、
1 およびR2 の全量に対し、0.05から25モル%含
む。)また、本発明はイオン性基含有ポリアミドイミド
のイオン性基に当量以下の多価金属イオンを結合させ、
多価金属イオン含有ポリアミドイミドを得ることをも特
徴としている。
【0012】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミド
において、イオン性基とは荷電した原子団を有する官能
基の塩をいい、荷電した原子団の正負により陽イオン性
基と陰イオン性基とがある。
【0013】また、ポリアミドイミド樹脂にイオン性基
を導入する方法としては、ポリアミドイミド樹脂の重合
時に、イオン性基を有し、かつ共重合が可能な化合物を
使用すればよい。
【0014】陰イオン性基を有し、かつ共重合が可能な
化合物としては、陰イオン性基を有する多塩基酸無水
物、陰イオン性基を有するジカルボン酸化合物、陰イオ
ン性基を有するジイソシアネート化合物などが挙げられ
る。具体的な化合物としては、トリメリット酸モノナト
リウム塩、トリメシン酸モノカリウム塩、5-ソジウムカ
ルボキシトリメリット酸無水物、5-ソジウムスルホイソ
フタル酸、2-カルボキシエチルホスフォン酸モノカリウ
ム塩、ジフェニルメタン-(4,4´)-ジイソシアネートへ
のスルホン酸ナトリウム塩付加物、以下に示すカルボキ
シル基含有隣化合物などが挙げられる。
【0015】
【化8】 陽イオン性基を有し、かつ共重合が可能な化合物として
は、陽イオン性基を有する多塩基酸無水物、陽イオン性
基を有するジカルボン酸化合物などが挙げられる。具体
的な化合物としては以下のものが挙げられる。
【化9】 本発明のイオン性基含有ポリアミドイミドにおいて、ポ
リアミドイミドは芳香族酸塩基酸無水物またはその誘導
体とジイソシアネートまたはジアミンとを反応させるこ
とにより得られる。
【0016】芳香族三塩基酸無水物とは、芳香核に3つ
のカルボキシル基が結合し、かつ2つのカルボキシル基
は隣接炭素に結合し無水物基となっているものをいう。
芳香核は単環でも、縮合環でも複素環でもよく、また単
環同士をアルキレン、スルホン、カルボニル、エーテル
等で結合したものでもよい。その誘導体とは、トリカル
ボン酸無水物が開環したトリカルボン酸、トリカルボン
酸無水物モノハライド等をいう。
【0017】たとえば、芳香族三塩基酸無水物として
は、トリメリット酸無水物、2、3、6−ピリジントリ
カルボン酸無水物、1、4、5−ナフタリントリカルボ
ン酸無水物、3、4、4´−ジフェニルトリカルボン酸
無水物、3、4、4´−ベンゾフェノントリカルボン酸
無水物、3、4、4´−ジフェニルスルホントリカルボ
ン酸無水物、3、4、4´−ベンズアニリドトリカルボ
ン酸無水物等が挙げられる。また、これらの誘導体とし
ては、トリメリット酸、トリメリット酸無水物モノクロ
ライド等が挙げられる。これらの中で、ジイソシアネ−
トとの反応においては酸無水物が、ジアミンとの反応に
おいては酸無水物モノハライドが好適である。
【0018】本発明においては、ジイソシアネ−トとの
反応においてトリメリット酸無水物が、ジアミンとの反
応においてトリメリット酸無水物モノクロライドが、反
応性や得られるイオン性基含有ポリアミドイミドの特性
が向上することからとくに好適である。
【0019】なお、ピロメリット酸二無水物、3、4、
3´、4´−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水
物、ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、ビス(ジカルボキシフエニ
ル)プロパン二無水物、ビス(ジカルボキシフエニル)
スルホン二無水物、ビス(ジカルボキシフエニル)エ−
テル二無水物等の芳香族多塩基酸無水物を芳香族三塩基
酸無水物と併用して使用することができる。ただし、得
られるイオン性基含有ポリアミドイミドの溶解性の点か
ら少なくとも 50 モル%以上のトリメリット酸無水物ま
たはその誘導体の使用が好ましい。
【0020】また、本発明において、イオン性基を有す
るジカルボン酸化合物以外のジカルボン酸化合物の使用
は、イオン性基を有するジカルボン酸の反応を阻害した
り、イオン性基含有ポリアミドイミドの耐熱性を低下さ
せたりするので排除される。本発明に使用されるジイソ
シアネ−トまたはジアミンとしては、芳香族ジイソシア
ネ−トまたは芳香族ジアミンが耐熱性を低下させないの
でとくに好ましい。
【0021】芳香族ジイソシアネ−トとしては、ジフエ
ニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト、ジフエ
ニルエ−テル−(4、4´)−ジイソシアネ−ト、トル
イレン−(2、6)−ジイソシアネ−ト、トルイレン−
(2、4)−ジイソシアネ−ト、フェニレン−(1、
3)−ジイソシアネ−ト、フェニレン−(1、4)−ジ
イソシアネ−ト、キシリレン−(1、3)−ジイソシア
ネ−ト、キシリレン−(1、4)−ジイソシアネ−ト、
ジフェニルスルホン−(4、4´)−ジイソシアネ−
ト、ジフェニルサルファイド−(4、4´)−ジイソシ
アネ−ト、ベンゾフェノン−(4、4´)−ジイソシア
ネ−ト、ナフタレン−(2、6)−ジイソシアネ−ト、
ナフタレン−(2、7)−ジイソシアネ−ト、ナフタレ
ン−(1、4)−ジイソシアネ−ト、ナフタレン−
(1、5)−ジイソシアネ−ト、ジフェニル−(4、4
´)−ジイソシアネ−ト、3、3´−ジメチルジフェニ
ル−(4、4´)−ジイソシアネ−ト、3、3´−ジカ
ルボキシジフェニル−(4、4´)−ジイソシアネ−
ト、3、3´−ジメトキシジフェニルメタン−(4、4
´)−ジイソシアネ−ト、等が単独あるいは、これらの
混合物として用いられる。
【0022】また芳香族ジアミンとしては上記芳香族ジ
イソシアネ−トのイソシアネ−ト基を第一級アミノ基に
置換した化合物が単独あるいは、混合物として用いられ
る。本発明においてイオン性基の含有比率は、
【化10】 および、式
【化11】 で表される構造単位からなるイオン性基含有ポリアミド
イミドにおいて、塩を含む基の割合が、R、R1 および
2 の全量に対し、0.05から25モル%の範囲にある。塩
を含む基の割合が、0.05モル%未満であると、水分散液
となりにくく、イオン架橋に基ずく耐熱性も低下し、繊
維とした場合に染色性が低下する。また、25モル%をこ
えると、耐熱性が低下する。より好ましい範囲は2.5 か
ら10モル%の範囲である。なお、この値は使用するイオ
ン性基の種類や本発明のイオン性基含有ポリアミドイミ
ドの使用用途によって、その好ましい範囲が異なる。た
とえば、イオン性基が陽イオン性基の場合は0.05から10
モル%の範囲が、スルフォン酸塩の場合は2.5 から10モ
ル%の範囲がとくに好ましい範囲である。また、染色性
の向上を図るためには、2.5 から10モル%の範囲がとく
に好ましい。
【0023】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミド
は、公知のポリアミドイミドの合成方法により製造する
ことができる。たとえば、三塩基酸無水物とジイソシア
ネ−トとを非プロトン性極性溶媒中で重縮合させるイソ
シアネ−ト法(特公昭44−19274号公報、特公昭
45−2397号公報、特公昭50−33120号公報
など)、三塩基酸無水物モノハライドとジアミンとを非
プロトン性極性溶媒中で重縮合させる酸クロライド法
(特公昭42−15637号公報など)、三塩基酸無水
物またはそのエステルとジアミンとを触媒存在下におい
てN−置換ラクタムあるいは芳香環置換芳香族含窒素ヘ
テロ環化合物を溶媒として重縮合させる重合法(特公昭
49−4077号公報など)等を利用することができ
る。
【0024】この中で、芳香族三塩基酸無水物と芳香族
ジイソトアネートとを非プロトン性極性溶媒中で重縮合
させるイソシアネ−ト法が耐熱性の点より好ましい。
【0025】イソシアネ−ト法や酸クロライド法で使用
できる非プロトン性極性溶媒には、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、
ヘキサメチルホスホリックアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドン、テトラメチルウレア等が挙げられ、単独ある
いは混合物として使用できる。また、トリメチルベンゼ
ン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類や、γ−
ブチロラクトンなどのケトン類も非プロトン性極性溶媒
と併用して一部使用することができる。
【0026】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミド
をイソシアネ−ト法で合成する場合、たとえば、三塩基
酸無水物と芳香族ジイソシアネ−トとイオン性基を有
し、かつ共重合が可能な化合物と、非プロトン性極性溶
媒とを樹脂分 5〜50%の範囲となるように仕込む。仕込
みの比率はカルボキシル基および酸無水物基の合計量と
イソシアネ−ト基の合計量とがほぼ当量となるようにす
る。ただし、イソシアネ−ト基は10当量%以下の範囲で
ならば、過剰に使用することができる。仕込みの順序は
とくに制限がないが、遊離発生してくる炭酸ガス量の程
度に応じて三塩基酸無水物または芳香族ジイソシアネ−
トを別々に少量づつ添加することもできる。 反応は、
反応温度 50 〜 200℃で数時間反応させる。好ましい反
応温度は 100〜 190℃である。反応時間は脱炭酸ガス反
応によって、重縮合が完結する範囲であればよく、とく
に制限がない。
【0027】なお、本発明のイオン性基含有ポリアミド
イミドの合成において、末端にイソシアネ−ト基を有す
るポリアミドイミドを合成し過剰のトリメット酸無水物
やピロメリット酸無水物を反応させたり(特公昭42−
16080号公報)、あるいは、カルボン酸末端を有す
るポリアミドイミドを合成し、これにジイソシアネ−ト
を反応させたり(特開昭49−98897号公報)する
などの方法をとることもできる。
【0028】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミド
の対数粘度は、使用用途によって異なるが、 0.1以上あ
ればよく、より好ましい値は 0.2以上である。塗料用ポ
リアミドイミドは、塗膜形成後の硬化反応の寄与によ
り、比較的小さい対数粘度の値でも使用することができ
る。一方、繊維やフイルム用としてはより大きい対数粘
度の値が好ましい。繊維やフイルム用としてより好まし
い値は 0.4以上である。なお、本発明において対数粘度
はN−メチル−2−ピロリドン中 0.5 g/dl の濃度で 3
0 ℃で測定し、(ln(η/η0 ))/cで求めたもの
である(ここで、ηは溶液の粘度、η0 は溶媒の粘度、
cは溶液の濃度を表す。)。
【0029】上記のように合成されたイオン性基含有ポ
リアミドイミド溶液は、溶液状態のままでコ−ティング
剤、塗料として、繊維やフィルム製造の原料として、イ
オン交換膜、液晶分子の配向膜の材料として使用するこ
とができる。また、非溶媒中で樹脂分を回収し、成形用
樹脂材料とすることもできる。
【0030】さらに、イオン性基が有する界面の電気的
性質を利用して安定性に優れた水分散液とすることがで
き、水系塗料、接着剤として使用することもできる。
【0031】紡糸方式は、イオン性基含有ポリアミドイ
ミド溶液を用いた乾式紡糸、湿式紡糸、ゲル紡糸など
が、樹脂を用いた溶融紡糸法などが利用できる。
【0032】また、シート状製品に対しては溶液キャス
ティングや溶融キャスティングが利用できる。
【0033】さらに、成形品は射出成形、圧縮成形、ト
ランスファー成形などが利用できる。
【0034】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミド
の他の特徴は、成形加工時に多価金属化合物と反応させ
ることによりイオン架橋を形成し、耐熱性及び機械的物
性を更に向上させることができることである。多価金属
化合物としては、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、
塩化亜鉛、酢酸亜鉛、アルミニウムトリアセチルアセナ
−ト、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
【0035】イオン架橋の形成は、多価金属化合物を溶
解した非溶媒中にイオン性基含有ポリアミドイミド溶液
を注加し、再沈させることにより当量以下のイオン交換
が行なわれることによりなされる。
【0036】
【作用】ポリアミドイミド樹脂に導入されたイオン性基
は、金属表面との親和性を増し、金属との接着性が向上
する。またイオン性結合からなる無機粒子の分散性が向
上し、水に対する分散性も向上する。さらに、各種染料
に対する染色性が向上する。
【0037】イオン性基の他の作用は多価金属の導入に
より、イオン架橋による繊維や成形品の耐熱性および機
械的特性の向上などの効果が見られることである。
【0038】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 実施例1 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 17.28g(0.09mol) 5−ソジウムスルホイソフタル酸 2.68g(0.01mol) ジフエニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト 25.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 108.50g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたスルホン酸ナ
トリウム基を有するポリアミドイミドの対数粘度は 0.9
5 であった。また、元素分析結果は硫黄 8900ppm(理論
計算値、 8877ppm)、ナトリウム 6400ppm(理論計算
値、 6361ppm)であった。さらに、得られたポリアミド
イミドの赤外線吸収スペクトルを図1に示す。
【0039】このスルホン酸ナトリウム基を有するポリ
アミドイミドのN−メチル−2−ピロリドン溶液(樹脂
分濃度約 20 重量%)を用い水を凝固浴として通常の湿
式紡糸法によりポリアミドイミド繊維を得、さらに、低
速加熱延伸機を用いて 380℃で 6倍に延伸処理を行っ
た。得られた繊維 1g を青色染料 Diacryl Blue H2R-N
* (三菱化成(株)製) 0.1g 、酢酸 0.02g、酢酸ナト
リウム 0.02g、水 100gから成る染色液に浸し、加圧染
色機により 130℃で 90 分間処理することで、青色に染
色されたポリアミドイミド繊維が得られた。
【0040】実施例2 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 15.36g(0.08mol) 5−ジメチルアミノイソフタル酸塩酸塩 4.91g(0.02mol) ジフエニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト 25.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 109.50g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたポリアミドイ
ミドの対数粘度は 0.85 であった。
【0041】このようにして得られたポリアミドイミド
のN−メチル−2−ピロリドン溶液(樹脂分濃度約 20
重量%)を用い水を凝固浴として通常の湿式紡糸法によ
りポリアミドイミド繊維を得、さらに、低速加熱延伸機
を用いて 380℃で 6倍に延伸処理を行った。得られた繊
維 1g を青色酸性染料 Alizarine Saphirol SE(三井石
油化学(株)製) 0.1g 、酢酸 0.02g、酢酸ナトリウム
0.02g、水 100g から成る染色液に浸し、加圧染色機に
より 130℃で 90 分間処理することで、青色に染色され
たポリアミドイミド繊維が得られた。
【0042】比較例1 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 19.20g(0.10mol) ジフエニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト 25.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 106.20g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたポリアミドイ
ミドの対数粘度は 1.00 であった。
【0043】このポリアミドイミドのN−メチル−2−
ピロリドン溶液(樹脂分濃度約 20重量%)を用い実施
例1と同様にして延伸処理をしたポリアミドイミド繊維
を得た。得られた繊維を実施例1と同様にして青色染料
による染色処理を行ったが、繊維は全く染色されなかっ
た。
【0044】実施例3 実施例1で得られたスルホン酸ナトリウム基を有するポ
リアミドイミドのN−メチル−2−ピロリドン溶液を用
い、樹脂分濃度を約 10 重量%に調節して、メタノ−ル
200ml中へ撹拌しながら滴下し、再沈殿させた。得られ
た沈殿からフィルムを作製し、テンシロン引張試験機を
用いて引張強度及び弾性率を測定し、バイブロン装置を
用いてガラス転移温度(Tg)を測定した。測定結果を
表1に示す。
【0045】実施例4 実施例1で得られたスルホン酸ナトリウム基を有するポ
リアミドイミドのN−メチル−2−ピロリドン溶液を用
い、樹脂分濃度を約 10 重量%に調節して、塩化アルミ
ニウム 10 gを溶解したメタノ−ル 200ml中へ撹拌しな
がら滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿からフィルム
を作製し、実施例3と同一の特性を実施例3と同一の方
法で測定した。また元素分析により沈殿中の硫黄、ナト
リウム、アルミニウムの含有率を測定した。測定結果を
表1に示す。
【0046】実施例5 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 16.32g(0.085mol) トリメリット酸モノナトリウム塩 3.48g(0.015mol) ジフエニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト 25.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 108.00g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたポリアミドイ
ミドの対数粘度は 0.75 であった。また、元素分析結果
はナトリウム 9600ppm(理論計算値、 9583ppm)であっ
た。
【0047】得られたポリアミドイミドのN−メチル−
2−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 10 重量%
に調節して、メタノ−ル 200ml中へ撹拌しながら滴下
し、再沈殿させた。この得られた沈殿からフィルムを作
製し、実施例3と同一の特性を実施例3と同一の方法で
測定した。測定結果を表1に示す。
【0048】実施例6 実施例5で得られたポリアミドイミドのN−メチル−2
−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 10 重量%に
調節して、塩化アルミニウム 10 gを溶解したメタノ−
ル 200ml中へ撹拌しながら滴下し、再沈殿させた。得ら
れた沈殿からフィルムを作製し、実施例3と同一の特性
を実施例3と同一の方法で測定した。また元素分析によ
り沈殿中のナトリウム、アルミニウムの含有率を測定し
た。測定結果を表1に示す。
【0049】実施例7 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 17.28g(0.09mol) 2、5−ジカルボキシピリジン 1.67g(0.01mol) ジフエニルメタン−(4、4´)−ジイソシアネ−ト 25.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 105.50g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたポリアミドイ
ミドの対数粘度は 1.20 であった。
【0050】得られたポリアミドイミドのN−メチル−
2−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 10 重量%
に調節して、メタノ−ル 200ml中へ撹拌しながら滴下
し、再沈殿させた。この得られた沈殿からフィルムを作
製し、実施例3と同一の特性を実施例3と同一の方法で
測定した。測定結果を表1に示す。
【0051】実施例8 実施例7で得られたポリアミドイミドのN−メチル−2
−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 10 重量%に
調節して、塩化亜鉛 10 gを溶解したメタノ−ル 200ml
中へ撹拌しながら滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿
からフィルムを作製し、実施例3と同一の特性を実施例
3と同一の方法で測定した。また元素分析により沈殿中
の亜鉛の含有率を測定した。測定結果を表1に示す。
【0052】比較例2 比較例1で得られたポリアミドイミドのN−メチル−2
−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 10 重量%に
調節して、メタノ−ル 200ml中へ撹拌しながら滴下し、
再沈殿させた。この得られた沈殿からフィルムを作製
し、実施例3と同一の特性を実施例3と同一の方法で測
定した。測定結果を表1に示す。
【0053】実施例9 実施例1で得られたスルホン酸ナトリウム基を有するポ
リアミドイミドのN−メチル−2−ピロリドン溶液を用
い、減圧下に溶媒を溜去し樹脂分濃度を約 40重量%に
調節した。この溶液 100g を反応容器に入れ、 100℃に
加熱し、高速撹拌しながら沸騰水 300g を少量づつ滴下
して加えた。乳黄白色のポリアミドイミド水分散体が得
られ、分散体は1ヶ月間放置しても沈殿を生ずることは
なく安定であった。コ−ルタ−カウンタ−装置を用いて
分散体の粒径を測定すると、平均値は約 80nm であっ
た。
【0054】実施例10 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸 17.86g(0.093mol) 1、2−ジカルボキシプロピルフェニル− ホスフィン酸ナトリウム塩 2.06g(0.007mol) トルイレン2、4−ジイソシアネ−ト 17.40g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 85.60g 内容物を撹拌し、発生する炭酸ガスを除去しながら 190
℃まで約 1.5時間かけて昇温した。その後、 190℃で約
5時間撹拌し、反応を停止した。得られたポリアミドイ
ミドの対数粘度は 0.55 であった。また、元素分析結果
はリン 7600ppm(理論計算値、 7610ppm)、ナトリウム
5600ppm(理論計算値、 5646ppm)であった。このポリ
アミドイミドのN−メチル−2−ピロリドン溶液を用
い、実施例9と同一の条件で乳黄白色のポリアミドイミ
ド水分散体を得た。分散体は1ヶ月間放置しても沈殿を
生ずることはなく安定であった。
【0055】比較例3 比較例1で得られたポリアミドイミドのN−メチル−2
−ピロリドン溶液を用い、樹脂分濃度を約 40 重量%に
調節して、実施例9と同様にして水分散化を試みたが、
樹脂は沈殿し、分散することは不可能であった。
【0056】実施例11 反応容器に以下の材料を仕込んだ。 無水トリメリット酸モノクロライド 19.79g(0.094mol) 2、5−ジカルボキシピリジンジクロライド 1.22g(0.006mol) 4、4´ジアミノジフェニルエーテル 20.00g(0.10mol) N−メチル−2−ピロリドン 106.70g 内容物を撹拌しながら 160℃まで約 1.0時間かけて昇温
した。その後、 160℃で約 3時間撹拌し、反応を停止し
た。得られたポリアミドイミドの対数粘度は 0.30 であ
った。得られたポリアミドイミドのN−メチル−2−ピ
ロリドン溶液を、メタノ−ル 200ml中へ撹拌しながら滴
下し、再沈殿させた。得られたポリアミドイミドをジメ
チルホルムアミドに再溶解し、酸化チタン20重量%(樹
脂比)を加え、アトライター装置を用いて塗料化した。
得られた白色塗料はステンレス上に塗布し 200℃で約
1.0時間焼き付けることにより、密着の良好な塗膜が得
られた。
【0057】
【表1】
【0058】
【発明の効果】本発明のイオン性基含有ポリアミドイミ
ドは、イオン性基の作用により各種染料に対する染色性
が向上した繊維が容易に得られる。また多価金属イオン
の導入がより容易になり、イオン架橋による繊維や成形
品の耐熱性および機械的特性が向上する。さらに無機粒
子の分散性や水に対する分散性も向上する。このため、
フィルム、繊維、その他の成形物、コ−ティング剤、接
着剤、塗料等の原材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のイオン性基含有ポリアミドイミドの
赤外線吸収スペクトル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 犬飼 忠司 滋賀県大津市堅田2丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 73/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 および、式 【化2】 で表される構造単位からなり、対数粘度が 0.1以上であ
    るイオン性基含有ポリアミドイミド。(ただし、Rは3
    価の芳香族基を表し、R1 は (i) 【化3】 (ただし、Yは C1 〜 C5 のアルキレン、− O−,−SO
    2 −,−CO−,−S −を表す。)、 (ii)置換基を含むもしくは置換されていないビフェニレ
    ン基、または (iii) 置換基を含むもしくは置換されていないフェニレ
    ン基を表し、R2 は2価の有機基を表し、 かつ、R、R1 またはR2 の少なくとも1つの基は、カ
    ルボン酸塩、リン酸塩、ホスフォン酸塩、ホスフィン酸
    塩、スルホン酸塩、ピリジニウム塩または第4級アンモ
    ニウム塩から選ばれた少なくとも1種の塩を含み、前記
    塩を含む基は、R、R1 およびR2 の全量に対し、0.05
    から25モル%含む。)
  2. 【請求項2】 請求項1記載のイオン性基含有ポリアミ
    ドイミドのイオン性基に当量以下の多価金属イオンを結
    合させてなることを特徴とする多価金属イオン含有ポリ
    アミドイミド。
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